DE949613C

DE949613C - Werkzeugkuehlung bei spanabhebenden Maschinen

Info

Publication number: DE949613C
Application number: DEM15819A
Authority: DE
Inventors: Karl Mayer
Original assignee: Waldrich H A GmbH; HA Waldrich GmbH
Current assignee: Waldrich H A GmbH; HA Waldrich GmbH
Priority date: 1952-10-11
Filing date: 1952-10-11
Publication date: 1956-09-20

Description

Werkzeugkühlung bei spanabhebenden Maschinen Es. ist bereits bekannt, das. spanabhebende Werkzeug einer Werkzeugmaschine von. dessen Freiwinkelbereich her zu kühlen, wodurch u. a. eine höhere Spanleistung erreiohbiair ist. Die in s,oloher Weise in die Nähe der Schneidkante herangeführte Strahldüse bringt das. Kühlmittel unter niedrigem. Druck oder aber auch drucklos an, den Drehstahl heran. Dies bedingt eine Abschwächung der Kühlwirkung, da das ausfließende Kühlmittel auf seinem Weg zur Schneids.telle bereits vor seinem Auftreffen auf die Schneidkante mit dem Werkstück in Berührung gelangt, dessen mehr oder minder rauche Oberfläche alsdann, das Kühlmittel in einem der erstrebten: Kühlwirkung abträglichen, Sänne mitnimmt und aus der Nähe der Schneidstelle entfernt. Gleichzeitig wirkt das. sich zwischen der Freifläcihe des: Scdmeidstahls, und dem Werkstück bildende Luftpolster der Wirkung des, Kühlmittels entgegen,, so daß auch dadurch, der unm:ittelb,a,re Herantritt desselben zur Schneidstelle nicht oder nur bedingt möglich ist. Die hemmende Wirkung des Luftpodstersi wird noich verstärkt, wenn einzelne Kühlmittelteile zur Schneidstelle oder in deren unmittelbare Nähe gelangen und dort verdampfen. Die vorgenannten Kühlmängel werden; im allgemeinen; durch die Neigung des. aus dem, Zuführorgan austretenden Kühlmittels zum Ausei@nandergehen, vermehrt, wodurch sich nur ein Teil des Kühlmittels in Richtung zur Schneidstelle zu bewegen vermag, während der zumeist überwiegende Rest an; diester vorbeigeht.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist schon vorgeschlagen worden, dem schneidenden Werkzeug das Kühlmittel unter hohem Druck zuzuführen. Hierdurch wird zwar eine Verbesserung der Kühlwirkung erzielt, es ist aber nur ein Teilerfolg, da das, im, Freiwinkelbereiah entstehende Luftpoilster und die teilweise Verdampfung des Kühlmittels nicht und; eine Ausbreitung des Strahles nur zum Teil verhindert sind. Außerdem wird bei der hohen Geschwindigkeit des. Kühlmittels. ein. verhältnismäßig großer Teil des auf die Werkzeugschneide auftreffenden Strahles, zurückgeworfen und geht für die Kühlwirkung verloren-.
Nach der Erfindung werden bei einer Werkzeugkühlung für spanabhebende Maschinen. auch die noich bestehenden Nachteile bei der Zuführung des Kühlmittels: unter hohem Druck beseitigt. Die Erfindung besteht darin, daß der unter hohem Druck zugefühmte Kühlflüssigkeitsstrahl von einem gleichgerichteten. Druckluftstrahl konzentrisch umgeben ist.
Es ist zwar schon bekannt, Luft-Ö1-Mischungen zum Kühlen von[ Werkzeugschneiden zu verwenden. Hierbei wird jedoch der zur Kühlung dienen.-den; Preßluft feinzerstäubtes. Öl beigemischt. Eine solche Verwendung der kühlenden Medien liegt der Erfindung fern.
Bei der Werkzeugkühlung nach der Erfindung ist durch die Umhüllung des Flüssigkeitsstrahles nvit der Druckluft eine urerwünschte Ausbreitung des. kühlenden Strahles verhindert. Das im, Raum zwischen der Freifläche des. Werkzeuges, und dem Werkstück entstehende Luftpolster und teilweise verdampftes Kühlmittel werden weggeblasen. Weiter verhindert die Druckluft, daß die mit hoher Geschwindigkeit auf die Werkzeugschneide auftreffenden Kühlstrahlen zum Teil zurückgeworfen werden und für die Kühlung verlorengehen. Außerdem. ist es durch: Regelung der Flüssigkeits^ und Druckluftzufuhr möglich, die Geschwindigkeiten der Flüssigkeits- und Druckluftstrahlen so aufeinander abzustimmen, daß bei allen Betriebsverhältnissen stets eine ausreichende Kühlung der Werkzeugschneide erreicht wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
In dem Querschlitten i einer nicht weiter gezeigten Drehbank sind Zuleitungsrohre oder Kanäle 2, 3 für das Kühlmittel und die - Druckluft vorgesehen. Das Rohr (Kanal) a für das Kühlmittel ist an eine Hochdruckpumpe mit einer Druckleistung von z.. B. ioo Atm. Überdruck angeschlossen. Das. Rohr (Kanal) 3 geht von einem Kompressor oder einer sonstigen Drucklu.ftverteilanlage aus. Das Rohr (Kanal) 3 mündet mit seinem der Zuführstelle entgegengesetzten Ende in ein beispielsweise senkrecht zu ihm verlaufendes, ebenfalls im Querschlitten i vorgesehenes Rohr 4 oder einen sonstigen Kanal, in welches das Rohr (Kanal) 2 in geeigneter Weise eintritt und als Rohrteil 5 so weitergeführt wird, daß zwischen diesem und der inneren Wandung des Rohres (Kanal) 4 ein ringförmiger Hohlraum verbleibt. Das Rohrteil s läuft in einier Düse 6 aus., die in der Nähe der Schnittstelle 7 des Drehstahls 8 so endet, daß das aus ihr .austretende Kühlmittel die Schneidl;ante des Drehstahls, von dessen Freiwinkelbereich 9 her erreicht. Das Rohr (Kanal) 4 wird. durch eine das Rohrteil 5 und dessen Düse 6 mit Abstand. umfassende zusätzliche Düse io fortgesetzt, deren Fußteil in den Querschlitten i eingesetzt ist, wobei die inneren. Wandungen des Rohres. ¢ und der Düse io ,glatt ineinander übergehen. Die Mündungsquerschnitte der Rohre oder der Kar näle 2 und 3 in die Kanäle 5 und 4 sind durch einstellbare Ventile i i, 1a regelbar. Die Düse io und gegebenenfalls auch die Düse 6 können gegen andere Düsen größeren oder kleineren: Querschnitts ausgewechselt werden.
Der dem schneidenden Werkzeug 8 unter hohem Druck zuzuführende Kühlmittels.trah:l wird durch. die gleichzeitig mit seinem Ausstoß aus der Düse 6 aus der Düse io austretende Druckluft vom, z. B. io Atm. Überdruck straff zusammengehalten. Eine Beschleunigung der -im Kühlmittelstrahl enthaltenen Teilchen ist hierbei durch die Wirkung der Druckluft je nach Wahl der Druckstärke derselben und; des. Querschnitts der Düse io zusätzlich erreichbar. Auch. bei- unter niedrigerem Druck ausgestoßenem. Kühlmittel kann dessen Beschleunigung bei entsprechender Wahl des. Luftdrucks so gesteigert werden, daß sie die Größe des unter hohem Druck austretenden Kühlmittels erreicht.
Um besondere Vorrichtungen zum Abfangen von. Teilchen: des. im allgemeinen nach oben zu- gerichteten; Kühd-mittelstrahles zu. vermeiden, ist die Küh @lmittelzufuhr unter entsprechender Gestaltung von: Werkstückantriebi, Stahlanordnung usf. zweckmäßig von oben her vorzunehmen (Zeichnung).
Der Gegenstand der Erfindung kann auch nachträglich an; spanabhebenden. Maschinen, angebracht werden. In diesem Falle können; die Leitungen für die Zufuhr des Kühlmittels und der Druckluft aus in geeigneter Weise zusammengesetzten Rohren. oder Schläuchen gebildet werden, die dann auf dem Querschlitten; der Maschine üsf. zu Ixfestigen und an die zugehörigen Druclanittelaggregate anzuschließen, sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Werkzeugkühlung bei spanabhebenden Ma, schinen., bei der das Kühlmittel in.- einem Flüssigkeitsstrahl unter hohem Druck in den Raun.. zwischen der Freifläche des Werkzeuges und dem Werkstück zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsstrahl von, einem. gleichgerichteten, Druckluftstrahl komzentrisch: umgeben ist.
2. Werkzeugkühlung nach Anspruch i, dar durch gekennzeichnet, daß das das Kühlmittel abgebende düsenartige Druckrohr (6) von einem zusätzlichen Düsenrohr (io) umgeben ist und der Hohlraum zwischen beiden. dem Durchgang der Druckluft dient.
3. Werkzeugkühlung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB der Kühlmittel- und Druckluftzufluß voTzugsweise durch handbedienbare Regelventile (11, 12) beeinfiußbair ist. q.. Werkzeugkühlung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch; gekennzeichnet, daß zum. mindiesteh die Düse (1o) für die Druckluft auswechselbiar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Zeitschrift »American Machinist« v. 21. Jan. 1952, S. 282- bis 286; Zeitschrift »Industrie-Anzeiger« v. 31. 8. ig.5i, S. 51 bis 53; deutsche Patentschrift Nr. 825 328.